La raison de la diminution des performances d'usinage d'alésage !

Lorsque les performances d'usinage des trous de perçage diminuent, la raison peut être due à un facteur spécifique ou à plusieurs facteurs agissant ensemble. Ces facteurs incluent la stabilité de la pièce, la taille de la surépaisseur d'usinage, la rigidité du système d'outils, la qualité et la géométrie de la lame, la vitesse de coupe et l'avance adaptées aux performances de l'outil. Lorsque vous rencontrez des situations telles qu'un temps de cycle de traitement long, une durée de vie d'outil raccourcie ou une détérioration de la qualité des pièces, ces facteurs doivent être analysés et identifiés.
Dans un processus de forage spécifique, l'influence de certains facteurs peut être plus importante que d'autres facteurs, mais ces facteurs peuvent également être étroitement liés les uns aux autres. Changer un facteur peut signifier que pour obtenir le résultat souhaité, il est nécessaire de modifier simultanément l’autre facteur. Cependant, lorsque vous effectuez des tests de découpe, ne modifiez pas deux facteurs ou plus à la fois.
Bien que les machines-outils dotées de trous coniques de broche BT50, BT40 et BT30 puissent toutes utiliser la même tête d'alésage grossier, toutes les machines-outils ne peuvent pas effectuer le même processus d'alésage. Il en va de même pour la profondeur du trou de forage. Sur la machine-outil BT50, des trous d'un diamètre de 75 mm et d'une profondeur de 250-300 mm peuvent être percés. La machine-outil BT40 peut également réaliser l'usinage de cette gamme de dimensions à l'aide d'une barre d'alésage rallongée. Cependant, toute machine-outil ayant un cône inférieur à 40 ne supporte pas ce type d'usinage.
Les broches de machines-outils usées et les fixations instables sont généralement des facteurs qui ne peuvent pas être modifiés mais doivent être traités. Parfois, ces facteurs peuvent entraîner l’échec complet d’une tâche d’usinage, mais d’une manière générale, la modification du type de lame ou des paramètres de coupe apportera une solution.
2. Le personnel d'usinage ne sait souvent pas exactement quelle marge doit être réservée à l'usinage par alésage. Les utilisateurs sont peut-être plus familiers avec la vitesse de coupe/l'avance et la surépaisseur d'usinage requise en tournage, mais ces expériences ne sont pas toujours applicables à l'alésage. Cela est particulièrement vrai pour l'usinage d'ébauches à l'aide de fraises à aléser.
Il n'est pas rare que le diamètre du foret soit très proche de l'ouverture finale de la pièce (avec seulement une surépaisseur d'usinage de 0.5-0,75 mm restant). Une si petite marge de matériau n'est pas suffisante pour accueillir les deux pointes de lame de l'outil d'alésage, ce qui entraînera des vibrations et une diminution des performances de coupe de l'outil.
S'il n'y a pas assez de surépaisseur d'usinage et de tolérance de diamètre lâche (plus ou moins un millième), il est préférable d'utiliser une fraise à aléser (ou une fraise à aléser avec l'un des serre-lames retirés) pour de meilleurs résultats d'usinage. D'un autre côté, pour les pièces comportant des avant-trous, si la position du avant-trou est incorrecte, il se peut qu'il y ait trop de matière à couper.
Même si le diamètre du carottage se situe dans la plage typique des normes de tolérance d'alésage d'ébauche, un écart par rapport au noyau peut entraîner que l'outil d'alésage prenne plus d'un côté du trou que la lame ne peut supporter la charge de copeaux.
Lors de la sélection d'un outil d'alésage pour une tâche d'usinage, la rigidité d'assemblage de l'outil est généralement basée sur le diamètre du trou d'alésage et la profondeur nominale requis, avec peu de considération accordée à la profondeur réelle du trou d'alésage et au porte-à-faux supplémentaire requis (si nécessaire). Par exemple, dans un certain processus d'alésage, la profondeur du trou d'alésage n'est que de 50 mm, mais l'outil peut nécessiter une longueur de suspension de 200 mm pour atteindre le trou d'alésage à travers la pièce et/ou le dispositif.
Ceci est complètement différent de la profondeur d'alésage requise de 250 mm. Afin de maximiser la rigidité de l'outil et la plage d'utilisation, le système d'alésage modulaire peut fournir un nombre illimité de combinaisons de modules. Dans les cas où la longueur d'outil requise est plus longue, il est important de choisir d'abord un diamètre de base de la barre d'alésage plus grand, puis de réduire le diamètre de la barre d'alésage si nécessaire, plutôt que d'utiliser le même diamètre sur toute la longueur de la barre d'alésage. bar ennuyeux.
Pour les alésages en porte-à-faux longs avec un espace limité, il est possible d'envisager d'utiliser des tiges d'alésage intégrales en alliage dur (au lieu d'utiliser plusieurs tiges allongées). Cette configuration peut offrir une plus grande rigidité et un meilleur contrôle, mais est généralement limitée aux trous de perçage de plus petits diamètres. Pour l'alésage en porte-à-faux long, par rapport aux schémas de configuration d'outils qui ne prennent en compte que la longueur et l'ouverture nominales du trou d'alésage, les systèmes d'alésage modulaires qui utilisent des tailles de connexion en surplomb plus grandes et ne réduisent le diamètre de l'outil que lorsque cela est nécessaire ont une meilleure rigidité.
4. Marque de la lame et forme géométrique La lame est un point de contact clé entre la pièce et l'outil. Si la lame ne correspond pas au processus d'alésage, même si le système d'alésage présente une excellente rigidité et que la tête d'alésage est équilibrée avec précision, il peut toujours être difficile d'obtenir des performances d'usinage idéales.
Si la forme géométrique de la lame ne peut garantir la stabilité de coupe, utiliser la meilleure qualité de lame ne sert à rien. Les lames d'alésage aux formes géométriques supprimées utilisent généralement une table de brise-copeaux relativement conservatrice, qui peut maintenir une durée de vie plus longue dans des conditions de traitement stables, mais leur profondeur de coupe radiale doit être au moins la moitié du rayon de l'arc de la pointe de l'outil.
Dans certains processus d'alésage difficiles (tels que l'alésage de trous profonds ou de longs porte-à-faux, l'alésage de copeaux longs ou le serrage instable de la pièce causé par des machines-outils et/ou des accessoires), le meulage des lames d'alésage de forme géométrique peut couper plus librement. Pour des processus d'alésage spécifiques, les qualités de pales et les revêtements utilisés sont constamment améliorés et remplacés. Lors de l'alésage de pièces en acier, les nuances les plus couramment utilisées sont la céramique métallique et l'alliage dur à revêtement à trois couches.
Les nuances d'alliages durs revêtus peuvent également être utilisées pour l'alésage de la fonte. Si les conditions de traitement sont stables, les lames en céramique de nitrure de silicium et certaines qualités de nitrure de bore cubique (CBN) peuvent également être utilisées pour l'alésage de la fonte. L'aluminium et d'autres matériaux métalliques non ferreux peuvent être percés à l'aide de lames en alliage dur non revêtues, qui comportent généralement de gros copeaux de meulage à angles réguliers pour empêcher la génération de copeaux allongés. Pour l'alésage de précision à grande vitesse de ces matériaux, les lames avec des pointes ou des revêtements en diamant polycristallin (PCD) peuvent également être un bon choix.
Il ne faut pas oublier que la stabilité de coupe est la première condition pour prolonger la durée de vie de la lame.
Après avoir pris en compte tous les autres facteurs, il est également nécessaire de déterminer si la vitesse de coupe et l’avance sont appropriées. Ces paramètres de coupe sont cruciaux pour obtenir les conditions de coupe libre optimales. L'état d'alésage idéal consiste à utiliser une vitesse de coupe élevée et une avance modérée, mais cela peut également être limité par diverses conditions mentionnées ci-dessus. Une erreur courante lors de l'usinage d'ébauche à l'aide de fraises à aléser consiste simplement à multiplier par 2 l'avance de l'alésage en un seul point.
Cette méthode de calcul n'est généralement pas correcte : pour l'alésage avec la même ouverture, la vitesse d'avance de la fraise à aléser grossier peut atteindre 4 fois celle de la fraise à aléser fin, car la fraise à aléser grossier peut utiliser un rayon d'arc de pointe d'outil plus grand. Par exemple, si le rayon de pointe d'une fraise à aléser de précision est de 0,2 mm ou 0,4 mm, une lame d'alésage grossier peut utiliser un rayon de pointe de 0,8 mm.
En doublant le rayon de l'arc de la pointe de l'outil et en utilisant deux lames, la vitesse d'avance peut atteindre 4 fois celle d'un outil d'alésage de précision. D’une manière générale, l’ébauche ne nécessite pas d’usinage très fin
La douceur de la surface permet donc d'utiliser un outil d'alésage plus rigide pour le traitement à des vitesses de coupe plus élevées. Si la vitesse d'avance de la fraise à aléser est trop faible, cela provoquera des vibrations dues à une surépaisseur d'usinage inappropriée. Les fraises d'alésage d'ébauche sont utilisées pour l'usinage d'alésage avec des charges élevées, nécessitant l'enlèvement d'une plus grande quantité de matériaux et l'utilisation de vitesses d'avance plus élevées.
Le personnel de transformation a parfois du mal à déterminer la vitesse de coupe de surface appropriée pour un alésage de précision. L'optimisation de la vitesse de coupe est cruciale pour prolonger la durée de vie de la lame. Si un alésage à forte charge est effectué à une vitesse de coupe très élevée, cela générera une grande quantité de chaleur de coupe et réduira la durée de vie de la lame.
La réduction de la charge de copeaux peut abaisser la température de coupe, permettant à la lame d'alésage de traiter à une vitesse d'avance de surface plus élevée.